[发明专利]一种用于乙醇胺催化脱水制备氮丙啶的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于乙醇胺催化脱水制备氮丙啶的催化剂及其制备方法，将锆源、锂源、模板剂、氨水、去离子水混合，室温下搅拌均匀，然后转入水热反应釜进行水热反应得到纳米结构诱导剂；将锆源、模板剂、氨水、去离子水混合，室温下以搅拌均匀，得溶液A；将锂源和去离子水混合，室温下搅拌均匀，得溶液B；将溶液B和纳米结构诱导剂同步滴加至溶液A中，在50～90℃温度下搅拌形成溶胶‑凝胶；将得到的溶胶‑凝胶转入水热反应釜，在100～170℃温度下进行水热反应24～72h；最后将所得水热反应产物进行过滤，洗涤、干燥，最后在400℃下焙烧3～6h，即得。

技术领域

本发明涉及一种用于乙醇胺催化脱水制备氮丙啶的催化剂及其制备方法，属于催化材料制备技术领域。

背景技术

氮丙啶是一种非常重要的药物原料，例如，抗帕金森症和老年痴呆症药物普拉西坦就是通过氮丙啶合成的。很多氮丙啶衍生物是非常重要的药物，包括噻替哌、三乙烯三聚氰胺、三乙烯亚胺苯醌等；同时，氮丙啶衍生物还可用作造纸行业的柔软剂、黏胶行业的粘结促进剂、纺织工业的阻燃剂等。

氮丙啶的制备方法，根据原料乙醇胺与催化剂的接触方式，分为均相法和非均相法。均相法主要使用浓硫酸作为催化剂，存在设备腐蚀、污染环境等问题，不适合进行工业化生产；非均相法中主要使用固体酸催化剂，例如中国发明专利CN 109912483A中，以蒙脱石和酸性硅藻土负载钯为催化剂，反应温度为150～600℃，氮丙啶收率为89％；中国发明专利CN 105107534 B中，以酸活化蒙脱土载铯为催化剂，反应温度为350～550℃，乙醇胺转化率达95.2％，氮丙啶选择性达84.8％，氮丙啶收率约为81％。采用负载贵金属钯、稀有金属铯作为催化剂，制备过程较复杂，成本较高，且氮丙啶收率较低。因此，开发一种制备工艺简单、低成本、氮丙啶收率高的催化剂是氮丙啶产业亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明针对目前乙醇胺催化脱水制备氮丙啶生产工艺中存在催化剂制备程序复杂、生产成本高，且氮丙啶收率较低等问题，提供一种用于乙醇胺催化脱水制备氮丙啶的锆锂复合催化剂的制备方法，该锆锂复合催化剂制备方法简单、生产成本低、氮丙啶收率高。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于乙醇胺催化脱水制备氮丙啶的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)纳米结构诱导剂的制备：将锆源、锂源、模板剂、氨水、去离子水混合，室温下搅拌均匀，然后转入水热反应釜进行水热反应得到纳米结构诱导剂；

(2)将锆源、模板剂、氨水、去离子水混合，室温下以搅拌均匀，得溶液A；

(3)将锂源和去离子水混合，室温下搅拌均匀，得溶液B；

(4)将溶液B和步骤(1)得到的纳米结构诱导剂同步滴加至溶液A中，在50～90℃温度下搅拌形成溶胶-凝胶；

(5)将步骤(4)得到的溶胶-凝胶转入水热反应釜，在100～170℃温度下进行水热反应24～72h；

(6)将步骤(5)所得水热反应产物进行过滤，洗涤、干燥，最后在400℃下焙烧3～6h，即得。

具体地，步骤(1)～(3)中，所述锆源为硝酸锆或醋酸锆，优选硝酸锆，用量以ZrO₂计算；锂源为硝酸锂或碳酸锂，优选碳酸锂，用量以Li₂O计算；所述氨水用量以NH₃计算；所述模板剂为四乙基氢氧化铵(TEAOH)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)或四丁基氢氧化铵(TBAOH)，优选TBAOH。